Manual de Cálculo para o Inventário de Emissões

Transcrição

Manual de Cálculo para o Inventário
de Emissões Atmosféricas de Gases de
Efeito Estufa (GEE)
Odebrecht
Referência: 0121278
www.erm.com
Delivering sustainable solutions in a more competitive world
RELATÓRIO PRELIMINAR
Odebrecht
Manual do Inventário de
Emissões Atmosféricas de
Gases de Efeito Estufa
(GEE)
Dezembro, 2010
Referência: 0100797
Verificado por: Flavia de Azevedo Soares
Cargo: Gerente Técnico
Assinatura: __________________________________
Aprovado por: Flavia de Azevedo Soares
Cargo: Diretor Técnico
Assinatura: __________________________________
Autorizado por: Braulio Pikman
Cargo: Sócio Responsável pelo Projeto
Assinatura: __________________________________
PRELIMINAR
SUMÁRIO
1
OBJETIVO
6
2
GASES DE EFEITO ESTUFA
6
3
METODOLOGIA DE CÁLCULO
7
4
FONTES DE EMISSÃO
9
4.1
4.2
9
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11
4.12
4.13
FONTES DE COMBUSTÃO ESTACIONÁRIAS
FONTES DE COMBUSTÃO MÓVEIS (INCLUI TRANSPORTE DE
MATÉRIAS- PRIMAS E RESÍDUOS)
SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO
USO DE EXPLOSIVOS
DISPOSIÇÃO DE RESÍDUO
TRATAMENTO DE EFLUENTES
USO DE CO2 , ACETILENO E ELETRODO EM SOLDAGEM
DESMATAMENTO
REFLORESTAMENTO
COMPRA DE ENERGIA ELÉTRICA
VIAGENS EM AERONAVES
PRODUÇÃO DE CIMENTO
PRODUÇÃO DE AÇO
ANEXO 1
ANEXO 2
ANEXO 3
ANEXO 4
PROTOCOLOS DE CÁLCULOS
DIRETRIZES PARA O CONTROLE DE QUALIDADE DO INVENTÁRIO
REFERECIA A EQUAÇÕES E EQUAÇÕES UTILIZADAS
DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA
ENVIRONMENTAL RESOURCES MANAGEMENT
14
18
19
20
29
35
39
41
43
45
48
50
PRELIMINAR - ODEBRECHT – DEZEMBRO, 2010
PRELIMINAR
LISTA DE ABREVIATURAS
AEAC
Álcool Etílico Anidro Combustível.
AEHC
Álcool Etílico Hidratado Combustível.
ANFO
Ammonium Nitrate Fuel Oil.
AP-42
Compilation of Pollutant Emission Factors EPA.
BEN
Balanço Energético Nacional.
CaCO3
Carbonato de cálcio.
CaO
Óxido de cálcio.
CH4
Metano.
CO2
Dióxido de Carbono.
CO2e*
Dióxido de Carbono Equivalente. A unidade
universal de medição para indicar o potencial de
aquecimento global (PAG) para cada um dos
gases de estufa, expressas em termos do PAG de
unidade de dióxido de carbono. É usado para
avaliar nova libertação (ou evitando a libertação)
de gases de estufa diferentes de base comum.
COD
Carbono Orgânico Degradável.
Combustível renovável
Derivado de processos naturais que são
constantemente regenerados, ou seja, aqueles
obtidos de fontes naturais capazes de se
regenerar, portanto virtualmente inesgotáveis, ao
contrário dos combustíveis não-renováveis.
Exemplo de combustíveis renováveis: etanol,
biodiesel, biomassa, etc.
Combustível não renovável Derivado de processos naturais que não são
constantemente regenerados. Exemplo: gasolina,
diesel, gás liquefeito de petróleo, querosene de
aviação, etc.
DBO5,20
Demanda Bioquímica de Oxigênio (ensaio de 5
dias a 20°C). A DBO5,20 de uma água é a
quantidade de oxigênio necessária para oxidar a
matéria orgânica por decomposição microbiana
aeróbia para uma forma inorgânica estável.
PRELIMINAR
DQO
Demanda Química de Oxigênio. É a quantidade
de oxigênio necessária para oxidação da matéria
orgânica através de um agente químico.
Desnitrificação
Processo anaeróbio (sem oxigênio) que envolve a
conversão biológica de nitrato em gás de
nitrogênio (N2).
EPA
Environmental Protection Agency (Agência de
Proteção Ambiental Norte-Americana).
Fator de emissão*
Fator que permite que as emissões de GEE sejam
estimadas a partir de uma unidade de dados de
atividade disponível (ex. toneladas e combustível
consumido, toneladas de produto produzido).
Fonte de GEE*
Qualquer unidade ou processo que liberta GEE
para a atmosfera.
GEE*
Gás de Efeito Estufa regulados pelo Protocolo de
Quioto: dióxido de carbono (CO2), metano
(CH4), óxido nitroso (N2O), hidrofluocarbonetos
(HCFs), perfluorcarbonetos (PFCs), e
hexafluoreto de Enxofre (SF6).
GHG
Greenhouse Gas (Gás de Efeito Estufa).
GHG Protocol
GHG Protocol Corporate Accounting and
Reporting Standard. Guia que estabelece
diretrizes para contabilização e report das
emissões de GEE de uma organização.
GRI
Global Reporting Initiative. O GRI é um uma
organização pioneira no desenvolvimento de
modelo mundialmente difundido de relatório de
Sustentabilidade.
PAG
Potencial de Aquecimento Global - Um fator que
descreve o impacto do forçamento radiativo
(grau de dano à atmosfera) de uma unidade de
determinado GEE relativo a uma unidade de
CO2.
HFC
Hidrofluorcarboneto. Fluido refrigerante do tipo
hidrofluorcarbono, regulado pelo Protocolo de
Quioto.
Inventário*
Lista quantificada das emissões e fontes de GEE
da CNO.
PRELIMINAR
IPCC*
Intergovernmental Panel on Climate Change Painel Intergovernamental sobre Mudança do
Clima. O papel do IPCC é avaliar a informação
científica, técnica e sócio-econômica relevante às
alterações climáticas induzidas pelo homem.
IQD
Indicador de Qualidade de Dados:
M
Mensurado: valor obtido por medição;
C
Calculado: valor derivado de cálculos;
E
Estimado: valor obtido através do julgamento
técnico de um profissional da organização.
MCT
Ministério da Ciência e Tecnologia.
Mudanças Climáticas*
Informação técnica e sócio-econômica relevante
para a compreensão do risco de mudanças de
clima induzidas pelo homem.
N2O
Óxido Nitroso.
Nitrificação
Processo aeróbio (com oxigênio) de conversão de
nitrogênio amoniacal em nitrato (NO3-).
Organismo metanogênico
Organismos que, através do metabolismo
anaeróbio, utilizam o elemento químico
hidrogênio como co-fator de reações que
transformam o gás carbônico (CO2) em metano
(CH4).
PCI
Poder Calorífico Inferior.
PFC
Fluido do tipo perfluorcarbono, regulado pelo
Protocolo de Quioto.
Protocolo de Quioto*
Protocolo à Convenção-Quadro das Nações
Unidas sobre Mudanças do Clima (sigla em
inglês: UNFCCC). Requerer que os países
listados no Anexo B (nações desenvolvidas)
cumpram metas de redução de emissões de GEE
relativamente aos seus níveis de emissões de
1990 durante o período de 2008-2012.
Qualidade do inventário*
Medida em que um inventário fornece um relato
fiel, verdadeiro e justo das emissões de GEE de
uma organização.
SF6
Hexafluoreto de enxofre.
PRELIMINAR
UNFCCC
United Nation Framework Convention on
Climate Change (Convenção-Quadro das Nações
Unidas sobre Mudanças do Clima). Assinado em
1992 na Cúpula da Terra no Rio de Janeiro, é um
marco sobre tratados das Conferências sobre
Alterações Climáticas que abordam um quadro
de referência para esforços internacionais para
mitigar alterações climáticas.
Verificação*
Avaliação independente da confiabilidade
(considerando a completude e exatidão) de um
inventário de GEE.
WBCSD
World Business Council for Sustainable
Development.
WRI
World Resources Institute.
* Conforme glossário da tradução portuguesa do GHG Protocol (www.ghgprotocolbrasil.com.br)
PRELIMINAR
1
OBJETIVO
Este Manual tem como objetivo definir a metodologia de cálculo estabelecida
para a elaboração do inventário de Gases de Efeito Estufa, a serem utilizados
nas Unidades e escritórios da Construtora Norberto Odebrecht (CNO).
2
GASES DE EFEITO ESTUFA
Os Gases de Efeito Estufa – GEE (ou Greenhouse Gases – GHG), estabelecidos
pela regulamentação da UNFCCC (United Nation Framework Convention on
Climate Change) através do Protocolo de Quioto (assinado em Quioto/Japão
em 11 de dezembro de 1997), incluídos neste manual são considerados
significativos para a tipologia de atividades conduzidas pela CNO. Entre
estes:
• CO2 –Dióxido de Carbono é gerado na queima de combustíveis fósseis
(carvão, petróleo e derivados), florestas e pastagens; no consumo de CO2,
acetileno e eletrodo em processo de soldagem; na degradação/queima de
resíduo orgânico; na compra de energia elétrica; na produção de cimento e
aço; no uso de explosivos; no tratamento de efluentes; no desmatamento e
no reflorestamento;
• CH4 – O Metano é um gás que se forma como subproduto da queima de
combustíveis fósseis e também como produto da decomposição de matéria
orgânica e fermentação entérica; no uso de explosivos; na
degradação/queima de resíduo orgânico; na produção de cimento e aço e
no tratamento de efluentes;
• N2O – O Óxido Nitroso é gerado na queima de combustíveis; na
degradação/queima de resíduo orgânico; na produção de cimento e aço e
no tratamento de efluentes;
• HFC’s – Hidrofluorcarbonos: gases substituintes aos CFC’s utilizados como
fluidos refrigerantes. As principais fontes de emissão deste gás na CNO são
as fugitivas das linhas de fluidos refrigerantes.
6
PRELIMINAR
3
METODOLOGIA DE CÁLCULO
Para a elaboração dos protocolos de cálculo foram adotados principalmente os
métodos descritos no IPCC 2006 Guidelines for National Greenhouse Gas
Inventories (GNGGI).
As abordagens de cálculo de emissões de gases de efeito estufa podem ser
realizadas por:
• Mensuração direta: monitoramento da concentração de GHG e da taxa de
fluxo, assim como com filtro em um tubo de escape. – Ex: Sistema de
monitoramento de emissões contínuas (CEMS)
• Cálculo estequiométrico: mensuração com elementos que entram e saem do
sistema. – Ex: abordagem de balanço de massa
• Estimativa de emissões: dados de emissão (ex: registro de uso de
combustível) multiplicado por um fator de emissão propriado
As abordagens descritas neste manual seguem basicamente cálculo
estequiométrico e estimativas de emissão utilizando fatores de emissão
apropriado.
As emissões de gases de Efeito estufa são expressas em CO2 equivalente
(CO2e), isto é, considera o potencial de aquecimento global - PAG de cada um
dos gases emitidos inerentes às atividades da CNO.
O Potencial de Aquecimento Global ou GWP (Global Warming Potential) é
uma medida de como uma determinada quantidade de gás de efeito estufa
(GEE) contribui para o aquecimento global. É uma medida relativa que
compara o gás em questão com a mesma quantidade de dióxido de carbono
(cujo potencial é definido arbitrariamente como sendo 1). O potencial de
aquecimento global é calculado sobre um intervalo de tempo específico e este
valor deve ser declarado para a comparação. Este cálculo é baseado em uma
série de fatores, incluindo a eficiência radiativa (habilidade de absorver o
calor) de cada gás relativo ao CO2, assim, como a taxa de degradação de cada
gás (quantidade removida da atmosfera em um determinado período).
7
PRELIMINAR
Tabela 1
Potencial de Aquecimento Global de alguns gases de efeito estufa (PAG)
Gás de Efeito Estufa –
GEE
Fórmula Química
Potencial de Aquecimento
Global (em 100 anos)
CO2
CH4
N2O
CH2F2
C2HF5
CH2FCF3
CH2FCF3
CH3CHF2
1
21
310
650
2800
1000
1300
140
Dióxido de Carbono
Gás Metano
Óxido nitroso
HFC-32
HFC-125
HFC-134
HFC-134a
HFC-152a
Fonte: Climate Change 1995, The Science of Climate Change: Summary for Policymakers and Technical Summary of the Working
Group I Report, pg. 22.
Para saber se o fluido refrigerante é do tipo HFC, consultar o MSDS (Material
Safe Data Sheet) do produto ou a especificação técnica junto ao fabricante.
Para uma fonte emissora de CO2, CH4, N2O e HFCs, a quantidade de CO2e, em
toneladas métricas (t), é expressa da seguinte forma:
n
E CO2 e = E CO2 + 21 × E CH 4 + 310 × E N 2O + ∑ (PAG i × HFC i )
i =1
(Equação 1.0)
Na qual:
ECO2e =
ECO2 =
Emissão total em dióxido de carbono equivalente (t);
Emissão total de dióxido de carbono (t);
21 = Potencial de Aquecimento Global do metano em 100 anos;
ECH 4 =
Emissão total de metano (t);
310 = Potencial de Aquecimento Global do óxido nitroso em 100 anos.
E N 2O = Emissão total de óxido nitroso (t);
PAGi = Potencial de Aquecimento Global do fluido refrigerante HFC do tipo
“i”
HFC = Emissão Total de Fluido refrigerante HFC do tipo “i”
8
PRELIMINAR
4
FONTES DE EMISSÃO DE GASES DE EFEITO ESTUFA
As fontes de emissão de gases de efeito estufa encontradas nas operações da
CNO são basicamente:
• Fontes de combustão estacionárias

Geradores de energia

Motores estacionários
• Fontes de Combustão móveis

Caminhões

Veículos Leves
• Sistema de Refrigeração
• Uso de Explosivo
• Disposição de Resíduos
• Tratamento de Efluente
• Uso de CO2, Acetileno e Eletrodo em soldagem
• Desmatamento
• Reflorestamento
• Viagens em Aeronaves
• Produção de cimento e Produção de aço
• Consumo de Energia Elétrica
4.1
FONTES DE COMBUSTÃO ESTACIONÁRIAS
Este protocolo (Anexo 1) calcula as emissões de GEE provenientes das fontes
fixas de emissão inventariadas. A reação de combustão gera além da energia
necessária para a operação, os gases de combustão: CO2, CH4 e N2O. A
quantidade gerada desses GEE na reação de combustão depende das
9
PRELIMINAR
condições de operação da reação (tais como pressão e temperatura), do tipo e
da quantidade do combustível fornecido1.
Como dados de entrada para a fonte emissora, o protocolo utiliza
basicamente:
• Descrição da fonte emissora: identificação do equipamento e descrição do
equipamento;
• Potência do motor: maior ou menor que 447,4 kW ou 600 HP ou 608,46 CV;
• Tipo de combustível consumido;
• Consumo de combustível pelo equipamento (em litros);
• Respectivo IQD;
Informações adicionais são obtidas em bancos de dados, por cálculo ou
transformações de unidades, como por exemplo:
• Densidade do combustível (kg/m³);
• Poder Calorífico Inferior do combustível – PCI (TJ/m3);
• Consumo de combustível pelo equipamento (em m³);
• Energia total (TJ);
• Teor de carbono do combustível por energia (tC/TJ);
• Fator de oxidação (%);
• Fator de emissão para CH4 (kg/TJ);
• Fator de emissão para N2O (kg/TJ).
As emissões em CO2e são calculadas segundo a equação 2.0:
ECO2e = ECO2 + 21 × ECH 4 + 310 × E N 2O
(Equação 2.0)
Na qual:
ECO2e =
1
Por definição, todos os dados levantados e cálculos efetuados no protocolo foram obtidos nas condições
normais de operação, ou seja, à 20ºC e 1atm de pressão.
10
PRELIMINAR
ECH 4 =
310 = Potencial de Aquecimento Global do óxido nitroso em 100 anos;
E N 2O = Emissão total de óxido nitroso (t).
Emissão de CO2
O protocolo calcula as emissões de CO2 não-renovável e renovável por
balanço de massa de carbono aplicado ao consumo de combustível, na fonte
estacionária, sendo:
ECO2 = C combustíve l × PCI combustíve l × Fccombustíve l × FOcombustíve l ×
44
12
(Equação 3.0)
Na qual:
E CO 2 = Emissão total de dióxido de carbono (t);
C combustíve
PCI
Fc
l
= Consumo de combustível (m3);
combustíve l
combustíve
FO combustíve
=
Poder calorífico inferior do combustível (TJ/m3);
l
=
l
= Fator de oxidação de carbono para dióxido de carbono (%);
Teor de carbono do combustível por energia (tC/TJ);
44 = Massa molecular do dióxido de carbono (kg/kmol);
12 = Massa atômica do carbono (kg/kmol).
Os valores padrão utilizados para o PCI dos combustíveis são os referenciados
no BEN 2010, Tabela VIII.9 (Densidades e Poderes Caloríficos Inferiores –
2009), com exceção do biodiesel, em que utiliza-se o PCI apresentado no
documento Biodiesel Handling and Use Guidelines, US Department of Energy,
2004.
Os valores padrão para os teor de carbono do combustível (Fc) dos
combustíveis são os referenciados pelo IPCC 2006, Guidelines for National
Greenhouse Gas Inventories - Volume 2, Chapter 1 Table 1.3 - Default Values of
Carbon Content.
11
PRELIMINAR
A tabela 2 apresenta os valores padrão para o PCI e o Fc, conforme o tipo
combustíveis.
Tabela 2
Valores Padrão – Densidade, Poder Calorífico Inferior e Fator de Emissão de
Carbono
Dado
Combustível
Densidade
(kg/m3)
PCI (TJ/m3)
840
880
740
550
390
3,552E-02
3,297E-02
3,220E-02
2,556E-02
5,061E-03
Óleo diesel
Biodiesel
Gasolina
Gas Liquefeito do Petróleo – GLP
Madeira (lenha comercial)
Fc (tC/TJ)
20,20
19,30
18,90
17,20
30,50
Fontes: Balanço Energético Nacional (BEN) 2010, Tabela VIII.9 – Densidades e Poderes Caloríficos -2009; Biodiesel - Handling and
Use Guidelines, US Department of Energy, 2004 ; IPCC 2006: Volume 2, Chapter 1 Table 1.3 - Default Values of Carbon Content.
O valor padrão utilizado para o fator de oxidação de carbono em dióxido de
carbono é de 100%, considerando que todo o carbono existente no combustível
é oxidado a dióxido de carbono.
As emissões provenientes da queima de combustíveis de fontes renováveis,
tais como biodiesel, álcool e madeira, são reportadas separadamente, sendo
que se deve considerar:
• Adição de 5% de biodiesel no diesel nacional comercializado, segundo a
Resolução da ANP 07 de 20.03.2008 e a Lei 11097 de 13.01.2005);
• Álcool adicionado à gasolina tipo A para formulação da gasolina tipo
(Álcool Etílico Anidro Combustível - AEAC) - adição de 25% de etanol na
gasolina nacional segundo a Resolução CIMA 37 de 27.06.07 e Resolução
ANP Nº 36, de 6.12.2005 - Especificações do AEAC e do AEHC;
Emissão de CH4
ECH 4 =
(C
combustíve l
× PCI combustíve l × FCH 4
10 3
)
(Equação 4.0)
Na qual:
ECH 4 =
Ccombustível = Consumo de combustível (m3);
PCI combustíve l = Poder Calorífico Inferior do combustível (TJ/ m3);
FCH 4 =
Fator de emissão de metano para o combustível (kg/TJ).
12
PRELIMINAR
10 = Conversão de unidades (de “kg” para “t”; 1t=103kg)
3
Emissão de N2O
E N 2O =
(C
× PCI combustível × FN2O
combustível
)
103
(Equação 5.0)
Na qual:
EN2O =
Emissão total de óxido nitroso (t);
FN2O =
Fator de emissão de óxido nitroso para o combustível (kg/TJ).
10 3 = Conversão de unidades (de “kg” para “t”; 1t=103kg)
Os cálculos das emissões de CH4 e N2O são realizados por fatores de emissão
referenciados pelo documento da API: Compendium of Greenhouse Emissions
Methodologies for the Oil and Gas Industry, 2004 - Tabela 4-5 e Tabela C-1,
respectivamente. Esses fatores são apresentados na tabela 3.
Tabela 3
Fatores utilizados para a estimativa das emissões de CH4 e N2O em motores.
Combustível
Potência do motor
(HP)
Fator de emissão
N2O (kg/TJ)
2,09
10,43
Óleo diesel
> 600
< 600
CH4 (kg/TJ)
3,49
15,51
Biodiesel
> 600
3,49
2,09
< 600
15,51
10,43
-
3,00
0,60
Gasolina
Fontes: Compendium of Greenhouse Gases Tabela C-1 (para N2O) e Tabela 4-5 (para CH4).
Tabela 4
Fatores utilizados para a estimativa das emissões de CH4 e N2O em fornos.
Combustível
GLP
Madeira
Fator de emissão
CH4 (kg/TJ)
1
30
N2O (kg/TJ)
0,1
4,0
Fonte: IPCC 2006 Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories - Volume 2: Energy - Chapter 2: Stationary combustion - Table
2.3: "Default emission factors for stationary combustion in Manufactoring industries and construction".
13
PRELIMINAR
4.2
FONTES DE COMBUSTÃO MÓVEIS (INCLUI TRANSPORTE DE MATÉRIAS- PRIMAS E
RESÍDUOS)
Este protocolo calcula as emissões provenientes das fontes de combustão
móveis inventariadas. A reação de combustão gera os gases de combustão
CO2, CH4 e N2O. A quantidade gerada desses GEE na reação de combustão
depende das condições de operação da reação (tais como pressão e
temperatura), do tipo e da quantidade do combustível fornecido2.
Como dados de entrada para a fonte emissora, os protocolos utilizam:
• Descrição da fonte emissora: identificação do veículo e descrição do
veículo;
• Tipo de veículo: se “off-road” (fora de estrada) ou “road” (de estrada);
• Tipo de combustível consumido;
• Consumo de combustível (em litros). O consumo de combustível pode ser
estimado pelas horas trabalhadas e rendimento (litro/hora) ou quilômetros
rodados e rendimento (litro/km)
• Respectivo IQD;
Informações adicionais são obtidas em bancos de dados, por cálculo ou
transformações de unidades, como por exemplo:
• Densidade do combustível (kg/m³);
• Consumo de combustível pelo veículo (em m³);
• Poder Calorífico Inferior do combustível – PCI (TJ/m3);
• Energia total (TJ) – calculado através do consumo de combustível x PCI;
• Teor de carbono do combustível por energia (tC/TJ);
• Fator de oxidação (%);
• Fator de emissão para CH4 (kg/TJ);
• Fator de emissão para N2O (kg/TJ).
Quando não informado, o rendimento de referência adotado para o consumo
de óleo diesel foi de 0,336 litro/km, fonte: US-EPA 2001 Guide, Table 4 Default
2
Por definição, todos os dados levantados e cálculos efetuados foram obtidos nas condições normais de operação, ou seja, à
20ºC e 1atm de pressão.
14
PRELIMINAR
Fuel Economy factors for different types of mobile sources and activity data (GHG
Protocol - Mobile Guide. 03/21/05) vl.3.
Os Protocolos calculam as emissões em CO2e, segundo a equação 2.0:
ECO2e = ECO2 + 21 × ECH 4 + 310 × E N2O
(Equação 2.0)
Na qual:
ECO2e =
ECO2 =
Emissão total de dióxido de carbono não renovável(t);
ECH 4 =
Emissão de CO2
O protocolo calcula as emissões de CO2 não-renovável e renovável por
balanço de massa de carbono aplicado ao consumo de combustível na fonte
móvel, sendo:
ECO2 = C combustíve l × PCI combustíve l × Fccombustíve l × FOcombustíve l ×
44
12
(Equação 3.0)
Na qual:
E CO 2 = Emissão total de dióxido de carbono (t);
C combustível = Consumo de combustível (m3);
PCI combustível = Poder calorífico inferior do combustível (TJ/m3);
Fccombustível = Teor de carbono do combustível por energia (tC/TJ);
FOcombustível = Fator de oxidação de carbono para dióxido de carbono (%);
15
PRELIMINAR
Os valores padrão utilizados para o PCI dos combustíveis são os referenciados
no BEN 2010, Tabela VIII. 9 (Densidades e Poderes Caloríficos Inferiores –
2009), com exceção do biodiesel, onde utiliza-se o PCI apresentado no
documento Biodiesel Handling and Use Guidelines, US Department of Energy, 2004
Os valores padrão para o teor de carbono do combustível (Fc) dos
combustíveis são os referenciados pelo IPCC 2006, Guidelines for National
Greenhouse Gas Inventories – Volume 2, Chapter 1 Table 1.3 - Default Values of
Carbon Content.
Os fatores de emissão de carbono para os equipamentos "road" e "off-road"
são iguais.
A tabela 5 apresenta os valores padrão para o PCI e o Fc, conforme os
combustíveis.
Tabela 5
Valores padrão – Densidade, Poder Calorífico Inferior (PCI) e Fator de
Emissão de Carbono (Fc).
Combustível
Óleo diesel
Biodiesel
Gasolina Automotiva tipo A
Etanol / álcool etílico hidratado combustível
Gas Liquefeito do Petróleo – GLP
Densidade
(kg/m3)
840
880
740
791
550
Dado
PCI (TJ/m3)
3,552E-02
3,297E-02
3,220E-02
2,230E-02
2,556E-02
Fc (tC/TJ)
20,20
19,30
18,90
18,44
17,20
Fontes: Balanço Energético Nacional (BEN) 2010, Tabela VIII.9 (Densidades e Poderes Caloríficos Inferiores – 2009); Biodiesel
- Handling and Use Guidelines, US Department of Energy, 2004; Álcool - calculado pela ERM considerando 52% de carbono;
IPCC 2006: Volume 2, Chapter 1 Table 1.3 - Default Values of Carbon Content.
O valor padrão utilizado para o fator de oxidação de carbono em dióxido de
carbono é de 100%, considerando que todo o carbono existente no combustível
é oxidado a dióxido de carbono.
As emissões provenientes da queima de combustíveis de fontes renováveis,
tais como biodiesel e álcool, são reportadas separadamente, sendo:
• Adição de 5% de biodiesel no diesel nacional comercializado, segundo a
Resolução da ANP 07 de 20.03.2008 e a Lei 11097 de 13.01.2005);
• Adição de 25% de Álcool Etílico Anidro Combustível - AEAC à gasolina
tipo A, segundo a Resolução CIMA 37 de 27.06.2007 e a Resolução ANP Nº
36, de 6.12.2005 - Especificações do AEAC e do AEHC; e
• Composição do Álcool Etílico Hidratado Combustível - AEHC utilizado
como combustível direto, com adição de corantes: 95,1% etanol; 3%
hidrocarboneto (adotado como gasolina); 1,9% corante (este último não
16
PRELIMINAR
contabilizado como emissão CO2) segundo a Resolução ANP Nº 36, de
6.12.2005 - Especificações do AEAC e do AEHC.
Emissão de CH4
E CH 4 =
(C
combustível
× PCI combustível × FCH 4
10 3
)
(Equação 4.0)
Na qual:
ECH 4 =
Ccombustível =
Consumo de combustível (m3);
FCH 4 =
Fator de emissão de metano para o combustível (kg/TJ);
10 3 = Conversão de unidades (de “kg” para “t”; 1t=103kg).
Emissão de N2O
E N 2O =
(C
combustível
× PCI combustível × FN 2O
103
)
(Equação 5.0)
Na qual:
EN2O =
Emissão total de óxido nitroso (t);
FN2O =
Fator de emissão de óxido nitroso para o combustível (kg/TJ);
10 3 = conversão de unidades (de “kg” para “t”; 1t=103kg).
Os cálculos das emissões de CH4 e N2O são realizados por fatores de emissão
referenciados pelo IPCC 2006: Guidelines for National Greenhouse Gas
Inventories–Chapter 3: Mobile sources - Table 3.2.2 (Default Emission Factors for
Road Transport N2O and CH4 Default Emission Factors); Table 3.3.1 (Default
Emission Factors for off-Road mobile sources and machinery)., segundo
apresentado na tabela 6.
17
PRELIMINAR
Tabela 6
Fatores utilizados para a estimativa das emissões de CH4 e N2O em veículos e
equipamentos pesados.
Combustível
Óleo Diesel
Biodiesel
Gasolina Automotiva
Etanol
Fator de emissão
(Road)
CH4 (kg/TJ)
N2O (kg/TJ)
3,9
3,9
3,9
3,9
25,0
8,0
18,0
*
Fator de emissão
(off-Road)
CH4 (kg/TJ)
N2O (kg/TJ)
4,15
28,6
4,15
28,6
50,0
2,0
18,0
*
Fontes: IPCC 2006: Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories – Volume 2, Chapter 3: Mobile sources - Table 3.2.2 (Default
Emission Factors for Road Transport N2O and CH4 Default Emission Factors); Table 3.3.1 (Default Emission Factors for off-Road
mobile sources and machinery). Considerado o mesmo fator de emissão do diesel para o biodiesel e o mesmo fator de emissão
do etanol de off-road para road..
* informação não disponível
4.3
SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO
As emissões fugitivas, nas linhas dos fluidos refrigerantes hidrofluorcarbonos
- HFCs são calculadas com base nas reposições (ou perdas) destes fluidos no
ano, descontando as quantidades recuperadas, aplicando esses valores
diretamente aos PAGs dos referidos fluidos refrigerantes.
Como dados de entrada para a fonte emissora, o protocolo utiliza:
• Tipo de fluido refrigerante (nome comercial);
• Total reposto (kg);
• Respectivo IQD;
• Respectivo PAG.
Os PAGs adotados para os cálculos das emissões estão apresentados na Tabela
1. - Potencial de Aquecimento Global de alguns gases de efeito estufa (PAG)
A fórmula para cálculo das emissões de CO2e é descrita na equação 6.0:
⎛ PAGFluido × Pfluido ⎞
⎟⎟
E CO2e = ⎜⎜
3
10
⎝
⎠
(Equação 6.0)
Na qual:
E CO2e = Emissão total de dióxido de carbono equivalente (t);
PAG Fluido = Potencial de Aquecimento Global do fluido refrigerante em 100
anos;
18
PRELIMINAR
PFluido = Total de perda ou reposição do fluido refrigerante no ano (kg);
4.4
USO DE EXPLOSIVOS
Este protocolo engloba a emissão de GEE resultante de atividades que
utilizam explosivos para escavação de áreas da obra. A maioria das explosões
é empregada em dois, três e quatro passos, sendo as emissões das explosões
de ignição desprezadas pela falta de medição e por elevadas incertezas. As
emissões computadas referem-se à carga principal de explosivos.
Atualmente, não há um sistema universal de classificação. Para a
determinação das emissões a partir das explosões, utiliza-se uma classificação
baseada na composição química dos explosivos.
O principal explosivo empregado no Brasil é o ANFO. É um explosivo
constituído pela mistura de hidrocarbonetos líquidos (óleo diesel ou
querosene) com nitrato de amônio.
As emissões de CO2 computadas referem-se à carga principal de explosivos. O
fator de emissão é definido em função da composição do explosivo principal.
Como dados de entrada para a fonte emissora, o protocolo utiliza:
• Tipo de explosivo (nome comercial);
• Quantidade consumida;
• Unidade (kg ou t);
• Respectivo IQD;
• Fator de emissão de CO2 (t CO2 / t explosivo).
O protocolo calcula as emissões em CO2e, seguindo a equação:
ECO2e = ECO2
Na qual:
ECO2e =
ECO2 =
Emissão total de dióxido de carbono não-renovável (t);
19
PRELIMINAR
O protocolo calcula as emissões de CO2 segundo a equação 7.0:
ECO2 = ∑ (Qexpi × EFexpi )
n
i =1
(Equação 7.0)
Na qual:
E CO 2 =
Qexp i = Quantidade de explosivo utilizado (t);
EFexp i = Fator de emissão do explosivo “i” (tCO2/t de explosivo).
A tabela 7 apresenta o fator de emissão fornecido pelo governo australiano3.
Tabela 7
Fator de emissão para o explosivo ANFO
Fator de emissão (tCO2/t de explosivo)1
Tipo de explosivo
ANFO
0,17
Fonte: National Greenhouse Accounts (NGA) Factors - Updating and replacing the AGO Factors and Methods Workbook - January,
2008 - Australian Government, Department of Climate Change
1
4.5
DISPOSIÇÃO DE RESÍDUO
Aterro
Durante a reação de decomposição da matéria orgânica em um aterro, há
emissão do gás metano (CH4) para a atmosfera. Essa emissão varia de acordo
com as características do aterro e as condições meteorológicas locais. Como
premissas, o Protocolo calcula as emissões diretas (aterros próprios) e
indiretas (aterros terceirizados) de GEE provenientes da disposição dos
resíduos orgânicos em aterros sanitários, controlados e com sistema de manejo
anaeróbico.
Como dados de entrada o protocolo utiliza-se:
• Classe do resíduo;
• Descrição do resíduo;
• Nome do aterro;
• Total do resíduo disposto em aterro;
3
Melhor referência disponível
20
PRELIMINAR
• Unidade (kg ou tonelada);
• Respectivo IQD;
• Caracterização do resíduo: incluindo a fração de resíduo sanitário (%), a
fração de resíduo de restaurante (%), a fração de resíduo inerte (%); fração
de resíduo de madeira (%), fração de poda (%);
• Fração de carbono orgânico degradável no papel (kg C / kg papel);
• Fração de carbono orgânico degradável no alimento (kg C / kg alimento);
• Fração de carbono orgânico degradável no material inerte (kg C / kg
material inerte);
• Fração de carbono orgânico degradável na madeira (kg C / kg madeira);
• Fração do carbono orgânico degradável que é decomposto no aterro;
• Fator de correção de CH4;
• Fração de CH4 em volume gerado no gás de aterro.
As emissões em CO2e são calculadas conforme o potencial de aquecimento
global do gás metano conforme a equação 8.0:
ECO2 e = 21× ECH 4 (Equação 8.0)
Na qual:
ECO2e =
ECH 4 =
Emissão de CH4
O protocolo calcula as emissões de CH4 por balanço de massa aplicado à carga
orgânica degradável disposta em aterro sanitário, segundo o protocolo IPCC
2006 - Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories – Volume 5, Chapter 3:
Solid Waste Disposal. As equações 9 e 10 apresentam o cálculo dessas emissões:
E CH 4 = (Q × COD Total × CODf × FCM × F ×
16
− CH 4 recuperado ) × (1 − OX )
12
(Equação 9.0)
21
PRELIMINAR
CODTotal =% sanitário×CODSanitário + % a lim ento × CODA lim ento + %inerte × CODInerte + % madeira × CODmadeira+% poda × COD poda
(Equação 10.0)
Nas quais:
ECH 4 = Emissão de CH4 (t);
Q = Total de resíduo destinado em aterro sanitário (t);
CODTotal = Fração de carbono orgânico degradável total (kg C/kg resíduo);
CODf = Fração de carbono orgânico degradável que é decomposto em aterro
(kg C/kg resíduo);
FCM = Fator de correção de metano (adimensional);
F = Fração de metano em volume gerado no gás de aterro (%);
OX = Fator de oxidação (adimensional);
CH 4 recuperado = metano coletado e queimado no aterro;
16 = Massa molecular do metano (kg/kmol);
12 = Massa atômica do carbono (kg/kmol);
%
Sanitário
= Fração de resíduo sanitário (adimensional);
COD Sanitário = Fração de carbono orgânico degradável no papel (kg C/kg
resíduo);
%a limento = Fração de resíduo de restaurante (adimensional);
CODa limento = Fração de carbono orgânico degradável no alimento (kg C/kg
resíduo);
%inerte = Fração de resíduo de material inerte (adimensional);
CODinerte = Fração de carbono orgânico degradável no material inerte (kg C/kg
resíduo);
% madeira = Fração de resíduo de madeira (adimensional);
COD madeira = Fração de carbono orgânico degradável na madeira (kg C/kg
resíduo);
22
PRELIMINAR
%poda
= Fração de resíduo de poda de árvore (adimensional);
CODpoda = Fração de carbono orgânico degradável na poda de árvore (kg C/kg
resíduo).
A tabela 8 apresenta os dados necessários para o cálculo de CH4 em aterros
sanitários.
Tabela 8 -
Parâmetro para o Cálculo de CH4 em Aterros Sanitários.
Parâmetro
Descrição
Unidade
Padrão
(base
úmida)
COD papel (1)
Fração de carbono orgânico
degradável no papel
Kg C/kg papel
40%
COD alimento (1)
degradável no alimento
Kg C/kg alimento
15%
COD inerte (1)
degradável no material inerte
Kg C/kg inerte
0%
COD madeira (1)
degradável na madeira
kg C/ kg madeira
43%
COD poda (1)
degradável em podas e resíduos de
jardim
kg C/ kg poda
20%
CODf (2)
degradável que é decomposto no
aterro
kg C/kg resíduo
50%
FCM (3)
Fator de correção de metano
adimensional
1,00
F (4)
Fração de metano gerado no gás de
aterro
%
50%
OX (5)
Fator de oxidação
adimensional
0,1
Fontes:
IPCC 2006 - Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories - Volume 5: Waste, Chapter 2: Waste Generation, Composition and
Management Data - Table 2.4 - Default dry matter content, DOC content, total carbon content and fossil carbon fraction of different
MSW components.
1
2 Valor padrão para aterros sanitários com sistema de manejo anaeróbico. IPCC 2006 - Guidelines for National Greenhouse Gas
Inventories - Volume 5: Waste, Chapter 3: Solid Waste Disposal, seção 3.2.3..
Considerando a disposição do resíduo em aterros sanitários controlados e com sistema de manejo anaeróbico. IPCC 2006 Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories - Volume 5: Waste, Chapter 3: Solid Waste Disposal - Table 3.1 (SWDS
Classification and Methane Corrections Factors - MCF).
3
4 Valor padrão, considerando que o resíduo disposto não contém, em sua composição, quantidade substancial de óleo ou
gordura. IPCC 2006 - Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories - Volume 5: Waste, Chapter 3: Solid Waste Disposal, seção
3.2.3..
5 Valor padrão, considerando que o aterro é coberto com solo. IPCC 2006 - Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5: Waste, Chapter 3: Solid Waste Disposal, Table 3.2 Oxidation factor (OX) for SWDS.
Tratamento Biológico
Os sistemas de tratamento de resíduo biológico emitem CO2, em sua maioria
do tipo biogênico, ou seja, onde a degradação de material orgânico ocorre por
ação de microorganismos vivos. As emissões de CO2 biogênicas, assim como
as provenientes de biomassa, são reportadas separadamente no inventário de
GEE corporativo, não sendo incluído em nenhum dos escopos 1, 2 ou 3.
Como dados de entrada o protocolo utiliza:
23
PRELIMINAR
• Classe do resíduo;
• Tipo de tratamento;
• Local de disposição;
• Quantidade;
• Respectivo IQD;
• CH4 recuperado (se houver);
• Respectivo IQD;
• Fator de emissão (kg CH4/ t resíduo);
• Fator de emissão (kg N2O/ t resíduo).
ECO2e = ECO2 + 21 × ECH 4 + 310 × E N2O
(Equação 2.0)
Na qual:
ECO2e =
ECO2 =
Emissão total de dióxido de carbono não renovável(t);
ECH 4 =
Os tipos de tratamento biológicos mais utilizados são apresentados a seguir.
24
PRELIMINAR
Compostagem
A compostagem é um processo aeróbio no qual uma grande fração do carbono
orgânico degradável dos resíduos é convertido em CO2. Não há referência
disponível e reconhecida para o cálculo da estimativa da emissão de CO2 para
este processo, além disso, essa não é uma fonte significativa de emissão de
GEE para a CNO.
O CH4 é formado em seções anaeróbia do composto, mas é oxidado na região
aeróbia do resíduo. A compostagem também pode produzir emissões de N2O.
Digestão anaeróbia
A digestão anaeróbia de resíduos orgânicos acelera a decomposição natural da
matéria orgânica sem oxigênio por manter a temperatura, umidade e pH
próximo a seus valores ótimos. Quando o lodo de tratamento dos efluentes é
transferido para uma unidade anaeróbia, a emissão de CH4 e de N2O deve ser
incluída nesta categoria.
Emissão de CH4
O cálculo de CH4 segue a equação 11.0:
⎛ M × Fe ⎞
E CH 4 = ⎜
⎟− R
3
⎠
⎝ 10
(Equação 11.0)
Na qual:
M = Massa de resíduo tratado no sistema biológico (kg);
Fe = Fator de emissão de CH4 (kg CH4/Kg resíduo tratado);
R = Quantidade de CH4 utilizado para geração de energia ou queima,
quando aplicável (t);
Emissão de N2O
O cálculo de N2O segue a equação 12.0:
⎛ M × Fe ⎞
E N 2O = ⎜
⎟ (Equação 12.0)
3
⎠
⎝ 10
25
PRELIMINAR
Na qual:
E N 2O = Emissão de N2O (t);
M = Massa de resíduo tratado no sistema biológico (kg);
Fe = Fator de emissão de N2O (kg N2O /Kg resíduo tratado);
A tabela 9 apresenta os fatores de CH4 e N2O para os cálculos de Tratamento
Biológico.
Tabela 9 -
Fatores de emissão para Tratamento Biológico.
Unidade
Fator de emissão
(referência)
Condições
kg CH4/ t resíduo
4,00
Base úmida
kg N2O/ t resíduo
0,30
Base úmida
kg CH4/ t resíduo
1,00
Base úmida
kg N2O/ t resíduo
Desprezível
Base úmida
Tratamento
Compostagem
Digestão anaeróbia
Fontes:IPCC 2006 - Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories - Volume 5: Waste, Chapter 4: Biological Treatment of Solid
Waste - Table 4.1 - Default Emission Factors for CH4 and N2O Emissions form Biological Treatment of Waste.
Incineração
O método comum para estimar as emissões de CO2, provenientes da queima a
céu aberto e incineração de resíduos, é baseado em uma estimativa do teor de
carbono existente nos resíduos queimados e convertendo a quantidade de
produto (de carbono fóssil oxidado) para CO2.
Os dados de entrada para o cálculo são:
• Classe;
• Tipo de incineração / tecnologia;
• Quantidade de resíduos incinerados;
• Respectivo IQD;
• Teor de Carbono total;
• % massa seca;
26
PRELIMINAR
• Fração de carbono fóssil;
• Fator de emissão de CH4 (kg CH4 / t resíduo);
• Fator de emissão de N2O (kg N2O / t resíduo).
Emissão de CO2
O cálculo de CO2 segue a equação 13.0:
E CO 2 = (Tresíduo × TC Total × % MS × FCF ) ×
44
12
(Equação
13.0)
Na qual:
ECO2 = Emissão de CO2 (t);
Tresíduo = Total de resíduo disposto (t);
TCTotal = Teor de carbono total;
% MS = Total de massa seca no resíduo (%);
FCF = Fração de Carbono Fóssil;
Emissão de CH4
O cálculo de CH4 segue a equação 14.0:
E CH 4 =
Tresíduo × EFtecn
10 3
(Equação 14.0)
Na qual:
EFtecn = Fator de emissão para CH4 da tecnologia empregada;
27
PRELIMINAR
Emissão de N2O
E N 2O =
Tresíduo × EFtecn
10 3
(Equação 15.0)
Na qual:
E N 2O = Emissão de CH4 (t);
EFtecn = Fator de emissão para N2O da tecnologia empregada;
A tabela 10 apresenta os fatores de emissão para CH4 e N2O e a tabela 10,
informações sobre as características de alguns resíduos.
Tabela 10
Fatores de emissão para CH4 e N2O no processo de incineração.
Tipo de Incineração/ Tecnologia (para
resíduo sólido urbano em base úmida)
Fator de emissão
(kgCH4/t)1
Incineração contínua – Grelha mecânica
Incineração contínua – Leito fluidizado
Incineração semicontínua – Grelha mecânica
Incineração semicontínua - Leito fluidizado
Incineração em série – Grelha mecânica
Incineração em série – Leito fluidizado
0,0002
Aproximadamente zero
0,006
0,188
0,060
0,237
Fator de emissão
(kgN2O/t)2
0,047
0,067
0,041
0,068
0,056
0,221
Fontes:
1 IPCC 2006 - Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories - Volume 5: Waste ,Chapter 5: Incineration and Open Burning of
Waste, Table 5.3 - CH4 Emission Factors for Incineration of MSW.
IPCC 2006 - Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories - Volume 5: Waste, Chapter 5: Incineration and Open Burning of
Waste, Table 5.4 - N2O Emission Factors for Incineration of MSW (Japan)
2
28
PRELIMINAR
Tabela 11
Características de alguns resíduos.
Teor de
CTOTAL na
massa seca
% Massa
seca (1) (2)
Lodos e borras
40%
90%
Fração de
carbono
fóssil no teor
de CTOTAL (1) (2)
0%
Residuos de serviços de saúde
60%
90%
40%
Resíduos e materiais contaminados com
óleos e graxas
80%
90%
100%
Resíduos inertes: Areia, brita, entulho de
obra etc
30%
90%
100%
Borrachas e pneus
67%
84%
20%
Madeira
50%
85%
0%
Papel e papelão
46%
90%
1%
Plásticos
75%
100%
100%
Podas e varrição
49%
40%
0%
Resíduos de comida
38%
40%
0%
Tecidos, lonas e polímeros
50%
80%
20%
Resíduo
(1) (2)
Fonte: IPCC 2006 - Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories - Volume 5: Waste, Chapter 2: Waste Gerenation,
Composition and Management Data, Table 2.4 - "Default Dry Matter Content, DOC Content, Total Carbon Content and Fossil
Carbon Fraction".
(1)
(2) Fonte: IPCC 2006 - Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories - Volume 5: Waste, Chapter 5: Incineration and Open
Burning of Waste, Table 5.2 - Default data for CO2 emission for incineration and open burning of waste.
4.6
TRATAMENTO DE EFLUENTES
Os efluentes gerados por fontes domésticas, comerciais e industriais podem
ser uma fonte de emissão de CO2, CH4 e N2O, dependendo do tipo de
tratamento. Os efluentes podem ser tratados no local ou em estações de
tratamento, podendo ser enviados a uma planta centralizada de tratamento
externo.
Os parâmetros normalmente utilizados para medir o componente orgânico
dos efluentes são DBO5,20 e a DQO. Nas mesmas condições, efluentes com
maiores concentrações de DQO e DBO5,20 resultam em maiores emissões de
CH4 do que os efluentes com menores concentrações.
A concentração de DBO5,20 indica a quantidade de carbono que é
biodegradável por via aeróbia. A concentração de DQO mede o material
orgânico total disponível para a oxidação química (biodegradáveis e nãobiodegradáveis). Normalmente, a DBO5,20 é utilizada para monitorar efluentes
domésticos, enquanto a DQO para efluentes industriais.
Como não há efluentes industriais para a obra, o protocolo somente contém o
cálculo de emissões para efluente doméstico.
29
PRELIMINAR
Efluente doméstico
• Origem do efluente;
• Método de tratamento;
• Número de funcionário/dia;
• Respectivo IQD;
• Quantidade de efluente;
• Unidade (m3);
• Respectivo IQD;
• Quantidade de CH4 recuperado;
• Unidade (t);
• Respectivo IQD;
• Quantidade de N removido do lodo;
• Unidade (t);
• Respectivo IQD;
• Fator de emissão CH4 (kg CH4/funcionário/dia);
• Fator de emissão N (kg N/funcionário/dia).
ECO2e = 21 × ECH 4 + 310 × E N 2O
(Equação 2.0)
Na qual:
ECH 4 =
30
PRELIMINAR
Emissões de CO2 biogênico
Os sistemas de tratamento de efluentes aeróbios geram emissão de CO2, em
sua maioria do tipo biogênico (biodegradável) onde a degradação de material
orgânico ocorre por ação de microorganismos vivos. As emissões de CO2
biogênicas, assim como as provenientes de biomassa, são reportadas
separadamente no inventário de GEE corporativo, não sendo incluído em
nenhum dos escopos 1, 2 ou 3.
Para o cálculo de CO2 para tratamento de efluente em sistema aeróbio, a única
referência identificada foi o documento do API (American Petroleum Institute):
Compendium of Greenhouse Gas Emission Methodologies for the Oil and Gas
Industry, dezembro 2009. De acordo com a equação 6-1 do referido
documento, o cálculo dessa emissão é dado pela equação16.0:
E CO 2
44 ⎞
⎛ DBO 5
× P × 365 ×
⎜
⎟
0,7
32 ⎠
⎝
=
10 3
(Equação 16.0)
Na qual:
ECO2 = Emissão de CO2 (t);
DBO 5
= Total da Demanda Bioquímica de Oxigênio no último estágio da
0,7
degradação (kg de matéria orgânica degradável/funcionário/dia);
P = número de funcionários;
365 = número de dias no ano;
32 = Massa atômica do oxigênio (kg/kmol).
O valor padrão para a DBO5,20 para efluente doméstico é apresentado na tabela
12.
31
PRELIMINAR
Tabela 12
Dados para tratamentos de efluente doméstico
Parâmetro
Dados Tratamento Doméstico
Unidade
Valor
Demanda bioquímica de
oxigênio
Kg de matéria
orgânica/funcionário
/dia
0,05
DBO 5 1
Fonte:
1 IPCC 2006, Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5: Waste, Chapter 6 - Wastewater Treatment and Discharge,
Table 6.4 - Estimated BOD5 Values in Domestic Waste Water for Selected Regions and Countries.
Emissões de CH4
O cálculo de CH4 para efluente doméstico segue a equação 17.0 e 18.0:
E CH 4 =
(U × T × BO × MCF × Q ) − Ri
10 3
Q = P × DBO 5 × I × 365
(Equação 17.0)
(Equação 18.0)
Nas quais:
ECH 4 = Emissão de metano (t);
U = Nível de urbanização (adimensional);
T = Grau de uso do método de tratamento (adimensional);
BO = Capacidade biológica máxima de produção de metano (kg CH4/kg
DBO);
MCF = Fator de correção do metano (adimensional)
Q = Quantidade total de matéria orgânica degradável no efluente (kg matéria
orgânica degradável no ano).
Ri = Quantidade de CH4 removido (t);
10 3 = Conversão de unidades (de “kg” para “t”; 1t=103kg);
P = número de funcionários;
DBO 5 = Demanda Bioquímica de Oxigênio (kg de matéria orgânica
degradável/funcionário/dia);
I = Fator de Correção para coleta de esgoto (adimensional);
365 = número de dias no ano
32
PRELIMINAR
Os valores padrão utilizados para as equações 22.0 e 23.0 são apresentados nas
tabelas 13 e 14. Os demais parâmetros devem ser fornecidos pela obra.
Tabela 13
Dados para tratamentos de efluentes domésticos
Parâmetro
Dados Tratamento Doméstico
Unidade
Valor
Nível de Urbanização
adimensional
0,59
Grau de uso do método do
tratamento
adimensional
1,00
Demanda bioquímica de oxigênio
Kg DBO/funcionário/dia
0,05
I3
Fator de Correção para coleta de
esgoto
adimensional
1,25
Bo
Capacidade biológica máxima de
produção de metano
kg CH4/kg DBO
0,6
U1
T1
DBO 5 2
Fontes:
IPCC 2006, Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories - Volume 5: Waste, Chapter 6 - Wastewater Treatment and
Discharge, Table 6.5 - Suggested Values for Urbanization (U) and Degree of Utilization of Treatment, Discharge Pathway or Method
(Ti,j) for Each Income Group for Selected Countries.
1
2 IPCC 2006, Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories - Volume 5, Chapter 6 - Wastewater Treatment and Discharge,
Table 6.4 - Estimated BOD5 Values in Domestic Waste Water for Selected Regions and Countries.
3 IPCC 2006, Volume 5: Waste, Chapter 6 - Wastewater Treatment and Discharge, Equation 6.3 - Total Organically Degradable
Material in Domestic Wastewater
4 IPCC 2006, Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories - Volume 5, Chapter 6 - Wastewater Treatment and Discharge,
Table 6.2 – Default Maximum CH4 producing Capacity for domestic wastewater
Tabela 14
Fatores de emissão para tratamentos de efluentes domésticos ( Ef ).
Método de Tratamento Doméstico1
Fator de correção do metano
(FCM)
Tratamento centralizado aeróbio
Digestor anaeróbio para lodo
Reator anaeróbio
Lagoa anaeróbia rasa (< de 2m de profundidade)
Lagoa anaeróbia profunda (> de 2m de profundidade)
Sistema séptico (tanque anaeróbio)
Não tratado (lançado sem tratamento em corpo
hídrico)
Não tratado (esgoto a céu aberto)
0,3
0,8
0,8
0,2
0,8
0,5
0,1
0,5
Fonte:
1 IPCC 2006, Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories - Volume 5: Waste, Chapter 6 - Wastewater Treatment and
Discharge, Table 6.3 - Default MCF Values for Domestic Wastewater.
Emissões de N2O
O N2O é associado à degradação dos componentes de nitrogênio no efluente,
como uréia, nitrato e proteína. Sistemas centralizados de tratamento de
efluentes podem incluir uma variedade de processos, que vão desde a
tecnologia de lagoas de tratamento terciário avançado até a remoção de
compostos de nitrogênio. As emissões diretas de N2O podem ocorrer durante
a nitrificação e desnitrificação do nitrogênio. Ambos os processos podem
ocorrer na ETE ou no corpo d’água que está recebendo o efluente.
33
PRELIMINAR
E N 2O =
( P × PROT × 365 × FNPR × F NÃO CONS × FIND − N LODO ) × Ef ×
44
28
10 3
(Equação 19.0)
Na qual:
E N 2O = Emissão N2O (t);
P = Número de funcionários;
PROT = Consumo de proteína per capita (kg de proteína/funcionário/dia);
365 = número de dias no ano;
FNPR = Fração de nitrogênio na proteína (kg de nitrogênio/kg proteína);
FNÃO CONS = Fator de proteína não consumida no efluente (adimensional);
FIND = Fator de proteína para indústrias no efluente (adimensional);
N LODO = Nitrogênio removido do lodo (kg de nitrogênio);
Ef = Fator de emissão de N2O (kg N2O /kg de nitrogênio);
44 = Massa molecular do óxido nitroso (kg/kmol);
28 = Massa atômica do nitrogênio (kg/kmol);
Os valores padrão utilizados para a equação 21.0 são apresentados na tabela
15. Os demais parâmetros devem ser fornecidos pela obra.
34
PRELIMINAR
Tabela 15
Dados (N2O).para tratamentos de efluentes industriais.
Parâmetro
Descrição
Unidade
Valores
Consumo de proteína per capita
Kg proteína/
funcionário/dia
0,053
Fração de nitrogênio na proteína
kg N/kg proteína
0,160
FNÃO CONS 2
Fator de proteína não consumida no
efluente
adimensional
1,400
FIND 2
Fator de proteína para indústrias no
efluente
adimensional
1,250
Fator de emissão de N2O para efluente
kg N2O-N//kg-N
0,005
PROT
1
FNPR 2
Ef
2
Fontes:
1
Necessidade diária de proteína (http://www.scielo.br/img/revistas/rsp/v11n1/03t3.gif).
IPCC 2006, Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories - Volume 5: Waste, Chapter 6 - Wastewater Treatment and
Discharge - Table 6.11 - N2O Methodology Default Data.
2
4.7
USO DE CO2, ACETILENO E ELETRODO EM SOLDAGEM
Há vários métodos pra realizar soldagens em obras, contudo são citados os
três meios mais comuns: CO2, acetileno e eletrodos revestidos.
As emissões em CO2e são calculadas segundo a equação:
ECO2e = ECO2
Na qual:
ECO2e =
ECO2 =
Emissão total de dióxido de carbono (t).
Uso de CO2
Durante o processo de soldagem de arco elétrico com o gás de proteção ativo,
também conhecido como soldagem MAG (Metal Active Gas), o CO2 aplicado é
emitido para a atmosfera. As emissões de CO2 são contabilizadas como a
massa de CO2 consumida neste tipo de solda.
• Consumo de CO2;
• Unidade (kg);
• Respectivo IQD.
35
PRELIMINAR
Emissão de CO2
CCO2 _ Solda
ECO2 =
(Equação 20.0)
10 3
Na qual:
ECO2 =
ECO2 _ Solda = Consumo total de dióxido de carbono na soldagem MAG (kg);
Uso de acetileno
Durante o processo de soldagem também pode ser utilizado o gás acetileno
(C2H2), cuja emissão de CO2 é gerada pela combustão desse gás e seu valor
calculado por balanço de massa para uma fonte fixa de combustão (92% de
teor de carbono, segundo a composição do combustível).
•
Consumo de C2H2;
•
Unidade (kg);
•
Respectivo IQD.
Emissão de CO2
ECO2 =
CC2 H 2 , Solda × tC ×
10 3
44
12 (Equação 21.0)
Na qual:
ECO2 =
C C2 H 2 _ Solda = Consumo total de acetileno na soldagem (kg);
tC = teor de carbono do acetileno (92%);
36
PRELIMINAR
12 = Massa atômica do carbono (kg/kmol);
Uso de eletrodos
Podem ser utilizados no processo de soldagem, arcos elétricos com eletrodo
revestido, cuja queima produz uma quantidade significativa de fumos. Esses
vapores provenientes da degradação do revestimento, além de protegerem a
poça de soldagem dos efeitos da atmosfera, contêm em sua composição gases
de efeito estufa, que devem ser contabilizados.
• Tipo de eletrodo;
• Consumo de eletrodo;
• Unidade (kg);
• Respectivo IQD.
Emissão de CO2
Para o cálculo das emissões de CO2 na queima dos eletrodos, a referência
identificada foi o documento da ESAB Eletrodos Revestidos OK, 2005.
Foram considerados dois tipos de eletrodos: E6010 e E7018.
• E6010: possui um revestimento composto basicamente por uma pasta de
celulose modificada por silicatos minerais, desoxidantes e silicato de sódio,
de acordo com as seguintes porcentagens: 35% celulose, 15% rutilo, 5%
ferro-manganês, 15% talco, 25% silicato de sódio e 5% umidade. Assim,
pode-se calcular a emissão de gás carbônico, considerando que toda a
celulose (C6H10O5), quando queimada, se oxida em CO2 e H2O.
• E7018: versão mais moderna de eletrodos de baixo hidrogênio,
característica importante devido à ação danificadora do gás hidrogênio
durante a soldagem. Sua composição é a seguinte: 30% carbonato de cálcio,
20% fluorita, 5% ferro-manganês, 15% silicato de potássio, 30% pó de ferro.
Assim, pode-se calcular a emissão de gás carbônico, considerando que todo
carbonato de cálcio (CaF2) queimado se decompõe em gás carbônico e
óxido de cálcio.
37
PRELIMINAR
As emissões de CO2 seguem a seguinte equação 22.0:
ECO =
2
m × FEeletrodo
103
(Equação 22.0)
Na qual:
ECO2 = Emissão de dióxido de carbono (t);
m = massa de eletrodo queimado (kg);
FEeletrodo = fator de emissão do eletrodo (kg CO2 / kg eletrodo);
Os fatores de emissão para os dois tipos de eletrodo são calculados a partir da
equação 23.0 abaixo:
FE6010 = 12% ×
72
44
× 35% × 100% ×
= 0,068
162
12
(Equação 23.0)
Na qual:
FE 6010 = fator de emissão do eletrodo E6010 (kg CO2 / kg eletrodo);
12% = porcentagem em massa de revestimento no eletrodo;
72/162 = teor de carbono da celulose;
44 = massa molecular do dióxido de carbono;
12 = massa atômica do carbono;
35% = porcentagem de celulose no revestimento;
100% = fator de oxidação.
FE7018 = 12% ×
12
44
× 30% × 100% ×
= 0,016
100
12
(Equação 24.0)
Na qual:
FE 7018 = fator de emissão do eletrodo E7018 (kg CO2 / kg eletrodo);
12% = porcentagem em massa de revestimento no eletrodo;
38
PRELIMINAR
12/100 = teor de carbono do carbonato de cálcio;
44 = massa molecular do dióxido de carbono;
30% = porcentagem de carbonato de cálcio no revestimento;
100% = fator de oxidação.
4.8
DESMATAMENTO
Esse protocolo engloba as atividades de desmatamento ou corte de árvores.
Portanto, as árvores possuem uma quantidade de carbono significativa que
será oxidada a gás carbônico, ou devido à queima ou à decomposição. As
emissões de CO2 são calculadas a partir de valores estimados da biomassa
acima do solo e do teor de carbono presente na mesma. Devido à dificuldade
de classificar e quantificar a biomassa extraída quanto às suas partes, como,
por exemplo, definir quantidades de tronco, folhas ou massa seca, foram
utilizados fatores médios para a biomassa acima do solo.
• Zona ecológica;
• Espécie nativa;
• Área desmatada (hectare). Pode-se obter a área desmatada pelo número de
árvores cortadas e a relação árvore/hectare;
• Respectivo IQD;
• Houve replantio dessa área desmatada?
• Destino da madeira;
• Biomassa acima do solo (t biomassa / hectare).
Para a madeira encaminhada para fins de artesanato as emissões de CO2e
podem ser desconsideradas.
ECO2e = ECO2
39
PRELIMINAR
Na qual:
ECO2e =
ECO2 =
Emissão de CO2
As emissões de CO2 seguem a seguinte equação 25.0:
ECO = ∑ ( Ai × Bi × tC ×
2
i
44
)
12 (Equação 25.0)
Na qual:
ECO : emissão de CO2 total (t);
2
Ai : área desmatada correspondente à espécie nativa i (hectare);
Bi
:biomassa acima do solo correspondente à espécie i (t biomassa / hectare);
tC: teor de carbono presente na biomassa acima do solo (t C/ t biomassa);
44: massa molar do dióxido de carbono;
12: massa atômica do carbono;
Os valores padrão utilizados para a equação são apresentados na tabela 16 e
17. Os demais parâmetros devem ser fornecidos pela obra.
Tabela 16
Fração de carbono da biomassa florestal acima do solo.
Domínio
Parte da Árvore
t C / t biomassa
Todas
0,47
Default
40
PRELIMINAR
Tabela 17
Biomassa acima do solo por hectare de floresta
Domínio
Tropical
Zona Ecológica
Espécie Nativa
Floresta Tropical
Chuvosa
Floresta Tropical
Decídua
Floresta Tropical
Seca
Subtropical
Floresta
Subtropical
Úmida
t / hectare
Americas Eucalyptus sp.
200
Americas Pinus sp.
300
Americas Tectona grandis
240
Americas other broadleaf
150
90
Americas Pinus sp.
270
120
100
90
Americas Pinus sp.
110
90
60
140
Americas Pinus sp.
270
120
100
Fonte: IPCC 2006 Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories - Volume 4 AFOLU; Chapter 4: Forest Land;
Tabelas 4.3, 4.4, 4.9. A base de cálculo para biomassa é matéria orgânica seca.
4.9
REFLORESTAMENTO
O reflorestamento em determinada área resulta na absorção de CO2 da
atmosfera, decorrente da fotossíntese realizada pela planta e a incorporação da
à sua biomassa.
• Zona ecológica;
• Idade da vegetação;
• Área reflorestada (hectare). Pode-se obter a área reflorestada pelo número
de árvores cortadas e a relação árvore/hectare;
• Respectivo IQD;
• t biomassa acima do solo/ hectare;
• t carbono / t biomassa acima do solo;
• t C acima do solo / hectare;
• Razão de biomassa abaixo e acima do solo (%);
41
PRELIMINAR
• T C abaixo do solo / hectare
• tCO2 / hectare.
As reduções de emissões de CO2e são calculadas segundo a equação 26.0:
RCO2e = RCO2 (Equação 26.0)
Na qual:
RCO2e = Redução de Emissão total em dióxido de carbono equivalente (t);
RCO2 = Redução de Emissão total de dióxido de carbono (t).
Redução de Emissão de CO2
O cálculo da redução de emissões de CO2 é dado pela seguinte equação 27.0
(para o crescimento anual até 20 anos):
RCO2 = ∑ ( Bac × FC ac ) × (1 + Rac / ab ) × Ai ×
i
44
12 , (Equação 27.0)
Na qual:
RCO 2 = redução de emissões de CO2;
Ai = área reflorestada correspondente à espécie nativa i (hectare);
Bac = t biomassa acima do solo por hectare (t biomassa / hectare);
FCas = fração de carbono presente na biomassa acima do solo (t C / t
biomassa);
Rab / ac = razão entre a biomassa abaixo do solo e acima do solo.
44 = massa molar do dióxido de carbono;
Cabe ressaltar que foram desprezados os efeitos de perdas de biomassa
devido a distúrbios
Os valores padrão utilizados para a equação 27.0 são apresentados na tabela
18, 19 e 20. Os demais parâmetros devem ser fornecidos pela obra.
42
PRELIMINAR
Tabela 18
Fração de carbono da biomassa florestal acima do solo.
Fração de carbono da biomassa florestal acima do solo
Tabela 19
Domínio
Parte da Árvore
t C / t biomassa
Default
Todas
0,47
Crescimento líquido de biomassa acima do solo nas florestas
Zona Ecológica
Tabela 20
t / (ano.hectare)
Região
(≤20 anos)
(>20 anos)
Floresta tropical
seca
América do Norte ou
Sul
4,0
1,0
Floresta Tropical
Decídua
Sul
7,0
2,0
Floresta Tropical
América do Sul
11,0
3,1
Floresta Úmida
Subtropical
Sul
7,0
2,0
Razão entre biomassa abaixo do solo e acima do solo - R
Domínio
Zona Ecológica
Floresta Tropical
Tropical
Floresta Tropical
Decídua
Biomassa acima do solo
(t / hectare)
R
-
0,37
<125
0,2
>125
0,24
<20
0,56
>20
0,28
<125
0,2
>125
0,24
Floresta tropical seca
Subtropical
Floresta Úmida
Subtropical
Fonte: IPCC 2006 Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories - Volume 4 AFOLU; Chapter 4: Forest Land;
Tabelas 4.3, 4.4, 4.9. A base de cálculo para biomassa é matéria orgânica seca.
4.10
COMPRA DE ENERGIA ELÉTRICA
O protocolo calcula as emissões de GEE provenientes da rede interligada de
energia elétrica de distribuição. As emissões de CO2 são produzidas durante a
geração de eletricidade, cujos fatores de emissão dependem da matriz
energética dos processos geradores dessa energia.
43
PRELIMINAR
Como dados de entrada no protocolo são utilizados:
• Total consumido de energia elétrica da rede de distribuição;
• Unidade (kWh);
• Respectivo IQD;
• Fator de emissão para CO2. .
ECO2e = ECO2
Na qual:
ECO2e =
ECO2 =
Emissão de CO2
O cálculo para as emissões de CO2 é realizado através de fator de emissão,
conforme equação 28.0:
E CO2 =
(C × FE )
CO2
10
3
(Equação 28.0)
Na qual:
E CO2 = Emissão total em dióxido de carbono (t);
C = Consumo da rede nacional de distribuição de energia elétrica (kWh);
FECO2 = Fator de emissão para dióxido de carbono (kg CO2 / kWh);
A tabela 21 apresenta a média do fator de emissão de 2010.
44
PRELIMINAR
Tabela 21
Fatores de emissão de CO2 da rede elétrica nacional de distribuição de acordo
com a matriz energética brasileira, disponibilizados pelo MCT
Fator médio 2010 (tCO2/MWh)
Mês
Janeiro
0,0211
Fevereiro
0,0280
Março
0,0243
Abril
0,0238
Maio
0,0341
Junho
0,0506
Julho
0,0435
Agosto
0,0774
Setembro
0,0907
Outubro
Não disponível
Novembro
Não disponível
Dezembro
Não disponível
0,0437
Média anual*
Fonte: MCT - Ministério da Ciência e Tecnologia (www.mct.gov.br / caminho: Meteorologia e Mudanças Climáticas
Programa Nacional de Mudanças Climáticas Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) Fatores de Emissão de CO2
pela geração de energia elétrica no Sistema Interligado Nacional do Brasil).
4.11
VIAGENS EM AERONAVES
As emissões de GEE a partir de viagens em aeronaves são geradas durante a
combustão do combustível consumido pela aeronave.
Este Protocolo calcula as emissões de GEE provenientes das viagens nacionais
e internacionais dos funcionários da CNO em aeronaves, considerando todas
as passagens aéreas emitidas no período.
Como dados de entrada, utilizam-se:
• Descrição da viagem, incluindo todos os trechos percorridos;
• Número de vezes que a viagem foi realizada no período;
• Respectivo IQD;
• E-ticket;
• Agência de viagens;
• Distância do trecho (km);
• Fator de emissão de CO2 (kgCO2 / passageiro km);
45
PRELIMINAR
• Fator de emissão de CH4 (kgCH4 / passageiro km);
• Fator de emissão de N2O (kgN2O / passageiro km).
O Protocolo calcula as emissões em CO2e, segundo a equação 2.0:
ECO2e = ECO2 + 21 × ECH 4 + 310 × E N 2O (Equação 2.0)
Na qual:
ECO2e =
ECO2 =
Emissão total de dióxido de carbono não renovável (t);
ECH 4 =
310 = Potencial de Aquecimento Global do óxido nitroso em 100 anos;
Emissão de CO2
Através dos dados de entrada automático, provenientes do banco de dados,
são utilizados os fatores de emissão para CO2, conforme a distância de cada
trecho percorrido por viagem4, por passageiro. A tabela 22 apresenta os
fatores de emissão utilizados.
Tabela 22
Fatores utilizados para a estimativa das emissões de CO2 nas viagens em
aeronaves
Distância aérea
(km)
Fator de emissão para CO2
(kg CO2 /km passageiro)
< 500
0,1753
Médio
500 > distância < 3.700
0,0983
Longo
>= 3.700
0,1106
Tipo de trecho
Curto
Fonte: GHG Protocol – Programa Brasileiro
Quanto menor o trecho percorrido, maior o fator de emissão, visto que o
impacto nas emissões de CO2, durante decolagens e pousos, é
proporcionalmente maior em viagens curtas.
4 Distâncias áreas de trechos conforme estimativas divulgadas nos sites: www.world-airport-codes.com; www.airrouting.com e
www.webflyer.com
46
PRELIMINAR
O protocolo calcula as emissões de CO2 por fator de emissão aplicado às
distâncias dos trechos aéreos percorridos durante a viagem, sendo:
ECO 2
trecho
=
(1,09 × DA
trecho
10
× FECO2 trecho
)
3
(Equação 29.0)
Na qual:
ECO2trecho = Emissão de dióxido de carbono no trecho (t);
DA trecho =
Distância do trecho aéreo (km);
FECO2 trecho = Fator de emissão para dióxido de carbono no trecho aéreo por
passageiro (kg/km passageiro);
1,09 = acréscimo de 9% nas emissões de CO2 refletir a rota real.
n
ECO 2 viagem = n × ∑ ECO2 trechoi
(Equação 30.0)
i =1
Na qual:
ECO 2 viagem = Emissão total de dióxido de carbono na viagem (t);
n = Número de viagens realizadas;
ECO2 trechoi = Emissão de dióxido de carbono no trecho “i” (t);
i = Número de trechos da viagem.
Emissão de CH4
são utilizados os fatores de emissão para CH4, conforme a distância de cada
Distâncias áreas de trechos conforme estimativas divulgadas nos sites: www.world-airport-codes.com;
www.airrouting.com e www.webflyer.com
5
47
PRELIMINAR
Tabela 23
Fatores utilizados para a estimativa das emissões de CH4 nas viagens em
aeronaves
Distância aérea
(km)
< 500
0,00012
Médio
500 > distância < 3.700
0,00006
Longo
>= 3.700
0,00006
Tipo de trecho
Curto
O cálculo de emissões de CH4 é similar às emissões de CO2, só alterando os
fatores de emissão.
Emissão de N2O
são utilizados os fatores de emissão para N2O, conforme a distância de cada
Tabela 24
Fatores utilizados para a estimativa das emissões de N2O nas viagens em
aeronaves
Distância aérea
(km)
< 500
0,000004
Médio
500 > distância < 3.700
0,000002
Longo
>= 3.700
0,000002
Tipo de trecho
Curto
O cálculo de emissões de N2O é similar às emissões de CO2, só alterando os
fatores de emissão.
4.12
PRODUÇÃO DE CIMENTO
Durante a produção de cimento, na etapa de produção, o clínquer (principal
matéria prima composta basicamente de CaCO3), é aquecido ou calcinado,
produzindo CaO e CO2.
CaCO 3 → CaO + CO 2
(Equação 31.0)
O cálculo das emissões de CO2 na produção do cimento é realizado sobre a
fração do clínquer no cimento, que para o cimento tipo Portland7 considera-se
96%.
6 Distâncias áreas de trechos conforme estimativas divulgadas nos sites: www.world-airport-codes.com; www.airrouting.com e
www.webflyer.com
7
Tipologia de cimento mais utilizado em construção civil no Brasil.
48
PRELIMINAR
• Total consumido de cimento. Caso o concreto seja comprado, é necessário
além do volume do concreto comprado (m3) a relação de cimento no
concreto (t cimento / m3 concreto);
• Unidade (t);
• Respectivo IQD;
• Fração de clínquer no cimento (%);
• Fator de emissão de CO2 da produção de clínquer (tCO2/ t clínquer).
ECO2e = ECO2
Na qual:
ECO2e =
ECO2 =
Emissão de CO2
Para o cálculo de emissão de CO2.
E CO 2 = M ci × 0,96 × 0,52
(Equação 32.0)
Na qual:
ECO2 = Emissão total de dióxido de carbono (t);
M ci = Quantidade de cimento comprado (t);
0,96 = Fração de clínquer no cimento1;
0,52 = Fator de emissão do clínquer (t CO2/t clínquer)2.
Fontes:
IPCC 2006 - Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories - Volume 3: Industrial Processes and Product Use, Chapter 2:
Mineral Industry Emissions - Table 2.2 - Clinker Fraction of Blended Cement ‘Recipes’ and Overall Product
Mixes.
2 IPCC 2006 - Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories - Volume 3: Industrial Processes and Product Use, Chapter 2:
Mineral Industry Emissions – Equation 2.4 - Emission Factor for Clinker. Considera-se que todo clínquer é produzido na própria
cimenteira, não há importação de clínquer e exportações de clínquer.
1
49
PRELIMINAR
4.13
PRODUÇÃO DE AÇO
A produção de um aço começa com carregamento de um recipiente com 70 –
90% de ferro fundido e aço, e 10-30% de sucata. A alta pureza do oxigênio em
combinação com o carbono do ferro cria uma reação exotérmica que derrete o
produto, baixando o teor de carbono. O ferro do alto forno contém geralmente
3-4% de carbono, o que reduz a 1%, refinado, com liga para produzir o grau
de pureza desejado.
As emissões na produção de aço variam amplamente, dependendo do método
de produção - Basic Oxygen Furnaces, Electric Arc Furnaces, e Open Hearth
Furnaces. Considerando que a CNO apenas compra o aço e não o produz,
adota-se um padrão de fator de emissão de acordo com a produção total de
aço, correspondente ao consumo da CNO.
• Total consumido de aço;
• Unidade (t);
• Respectivo IQD;
• Fator de emissão de CO2 para produção do aço (tCO2/ t aço).
ECO2e = ECO2
Na qual:
ECO2e =
ECO2 =
Emissão de CO2
Para o cálculo de emissão de CO2:
E CO 2 = Q aço × 1,06
(Equação 33.0)
Na qual:
ECO2 = Emissão total de dióxido de carbono (t);
50
PRELIMINAR
Qaço = Quantidade de aço comprado (t);
1,06 = Média do fator de emissão global (t CO2/t aço produzido)1.
Fonte:
IPCC 2006 - Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories - Volume 3: Industrial Processes and Product Use, Chapter 4:
Metal Industry Emissions- Table 4.1 - “Tier 1 Default CO2 Emission Factors for Coke Production and Iron & Steel Production.
1
51
PRELIMINAR
Anexo 1
Protocolos de Cálculos
PRELIMINAR
Anexo 2
Diretrizes para o Controle de
Qualidade do Inventário
PRELIMINAR
DIRETRIZES PARA O CONTROLE DE QUALIDADE DO INVENTÁRIO
O roteiro apresentado a seguir deve ser implementado total ou parcialmente
pela CNO em um eventual programa de controle de qualidade do inventário.
O roteiro inclui todas as etapas de um programa corporativo para oferecer
uma visão geral deste tipo de programa. Entretanto, caso a CNO decida por
uma implementação parcial, recomenda-se, como requisito mínimo, a adoção
das etapas 1, 2, 3, 5 e 7 da Figura 3, exibida abaixo.
A importância da adoção de um Sistema de Gerenciamento da Qualidade para
um Inventário de Emissões de GEE está associada a um processo sistemático
de prevenção e correção de erros, identificando as áreas que necessitam maior
atenção e investimento para garantir a qualidade do inventário.
Prioritariamente, o objetivo de um sistema desse tipo é assegurar a qualidade
e confiabilidade das informações incluídas e geradas no inventário de
emissões da CNO. A primeira etapa para atingir este objetivo é a elaboração
de um procedimento para a realização do inventário e gerenciamento de sua
qualidade.
O procedimento permite estabelecer uma sistemática a ser adotada para a
elaboração do inventário e uma descrição dos protocolos de cálculo. Este
procedimento deve ser interligado ao programa corporativo de inventário de
emissões de GEE da CNO.
Na elaboração do procedimento devem ser levados em consideração os cinco
princípios do GHG Protocol Corporate Standard, sendo:
1. Relevância (realidade das emissões);
2. Completude (emissões significativas);
3. Consistência (permitir comparação);
4. Transparência (documentação);
5. Exatidão (redução das incertezas).
O procedimento e o programa de qualidade nele contido devem contemplar
as 7 etapas descritas no fluxo apresentado na figura 1:
PRELIMINAR
Figura 1
Etapas para Implantação de um Sistema de Gerenciamento da Qualidade do
Inventário de Emissões de GEE
1. Criação de uma equipe gerencial de qualidade
7. Formalização de
documentos, relatórios e
arquivos
6. Definição de
procedimentos de
“feedback”
5. Revisão dos resultados finais e
dos relatórios
1
Dados
Métodos
2. Desenvolvimento do
Plano de gerenciamento da
qualidade
Sistema
Documentação
3. Verificações de caráter
geral acerca da qualidade
4. Verificações de caráter detalhado
(desagregado)
DESCRIÇÃO DA EQUIPE GERENCIAL DO INVENTÁRIO
Deve-se criar uma equipe gerencial do Inventário, responsável pela
implementação e atualização do inventário e de sua qualidade, além de
coordenar as interações entre as diversas áreas de negócios da CNO e suas
instalações.
2
DESENVOLVIMENTO DO PLANO DE GERENCIAMENTO DA
QUALIDADE
O plano de gerenciamento da qualidade deve ser parte do procedimento e
deve descrever as diretrizes da CNO para a implementação do inventário de
GEE, contemplando todas as medições necessárias para averiguar a qualidade
do Sistema. Para maior eficiência e compreensão, o plano deve ser integrado
em todos os níveis da CNO, desde a coleta inicial de dados até o relatório final
e prestação de contas.
Quando viável, o plano deve ser incorporado na estrutura do programa de
inventário já no início da sua implantação. Demais sistemas pertinentes à
qualidade, como os sistemas ISO, devem ser igualmente integrados ao plano.
Metas intermediárias devem ser estipuladas para períodos definidos, e as
melhorias, obtidas anualmente, adequadamente documentadas.
PRELIMINAR
3
VERIFICAÇÃO DE CARÁTER GERAL ACERCA DA QUALIDADE
Nenhum plano de gerenciamento de qualidade será efetivamente eficiente
sem a verificação da qualidade do sistema implantado. Desta forma, o
programa de gerenciamento da qualidade do inventário de emissões deve
contemplar essas verificações em todos os níveis da CNO, principalmente nos
que possuem maior potencial de ocorrência de erros, como na fase inicial de
coleta de dados, durante os cálculos e na geração dos dados agregados.
A CNO deverá assegurar a qualidade do histórico de estimativas de emissões
anteriores e de dados atuais, através da verificação da qualidade de
inventário, minimizando impactos tendenciosos provenientes das
características dos dados e dos métodos utilizados para a estimativa dessas
emissões.
A verificação mínima da qualidade do inventário pode ser realizada através
dos itens apresentados a seguir:
3.1
AQUISIÇÃO E MANIPULAÇÃO DE DADOS
3.1.1
Verificar dados de entrada quanto a erros de transcrição
Este processo ocorrerá por meio da verificação dos resultados das emissões
nas planilhas de cálculo. O primeiro passo é identificar grandes variações nas
emissões em relação ao ano anterior, possibilitando, desta forma, o
rastreamento de valor(es) que, por ventura gere grandes variações nas
emissões por unidades, operações e, até mesmo, por fontes.
3.1.2
Registrar as modificações do Protocolo de Cálculo
Os protocolos de estimativa das emissões, bem como os fatores de emissão
utilizados, estão registrados nas planilhas de cálculos. O registro da
atualização desses protocolos e fatores de emissão no Manual do Inventário é
de suma importância na garantia da consistência das informações.
Quaisquer alterações de protocolos, fatores de emissão, metodologia de
cálculo, ou inclusão de novos protocolos, que por ventura venham a ocorrer,
devem ser registradas junto ao Manual do Inventário, sendo divulgadas a
todos os usuários.
PRELIMINAR
3.2
DOCUMENTAÇÃO DOS DADOS
As principais ações relativas à documentação de dados são as seguintes:
• Garantir a inclusão de todas as referências bibliográficas e equações
relativas aos dados típicos ou fatores de emissão;
• Garantir a existência e acessibilidade destas referências para consulta dos
usuários;
• Garantir que todas as hipóteses e critérios de decisão relativos a temas
como ano base, fatores de emissão e rotinas de cálculo, estejam
documentadas. A Equipe Gerencial da Qualidade deverá registrar as
hipóteses e critérios de decisão adotados para definição do ano base e
outras que se façam pertinentes;
• Garantir que modificações de dados e respectivas metodologias de coleta
sejam registráveis e facilmente localizáveis. Antes de realizar quaisquer
modificações de dados, o usuário deve solicitar permissão ao responsável
na empresa.
3.3
CÁLCULOS DAS EMISSÕES E SUA VERIFICAÇÃO
Os protocolos de cálculo das emissões devem ser colocados em planilha
eletrônica. Esta planilha deve conter informações padrão, tais como: dados de
entrada, análises de combustíveis, propriedades de produtos e fatores de
emissão da rede elétrica, de forma a possibilitar o cálculo das emissões de
todos os tipos de fontes. Também devem ser realizadas as seguintes ações:
• Verificar as unidades de medida de dados de entrada e garantir sua
compatibilidade;
• Garantir o uso de equações aderentes aos fenômenos que representam;
• Garantir a clara distinção entre dados de entrada e resultados;
• Promover frequentemente a revisão manual/eletrônica dos cálculos;
• Promover a verificação de resultados com outras metodologias;
• Garantir a consistência de séries temporais de dados e cálculos.
As metodologias utilizadas na implantação do inventário da CNO basearamse nas melhores tecnologias disponíveis internacionalmente, incluindo balanço
PRELIMINAR
de massa, cálculos estequiométricos e uso de fatores. Estas metodologias
podem ser verificadas nas planilhas de cálculo do inventário;
3.4
ANÁLISE DO COEFICIENTE DE INCERTEZA
3.4.1
Definição e Tipologia
Usualmente, os coeficientes de incertezas associados ao inventário podem ser
categorizados segundo incertezas científicas e incertezas estimadas. Incertezas
científicas estão associadas ao grau de conhecimento científico das emissões
e/ou seus processos de tratamento. Citamos como exemplo, o envolvimento
significante da incerteza científica no uso de fatores diretos e indiretos
associados ao aquecimento global para a estimativa das emissões de vários
GHGs.
As incertezas estimadas são classificadas em dois tipos:
• Modelo de incerteza: incerteza associada a equações matemáticas usadas
para caracterizar o relacionamento entre vários parâmetros e processos de
emissões;
• Parâmetro de incerteza: incerteza associada à quantificação dos parâmetros
usados como dados de entrada nos modelos estimados.
Para a avaliação da incerteza do dado de entrada, são consideradas três
categorias de Indicador de Qualidade de Dados (IQD), sendo:
IQD = M: Mensurado (refere-se a um valor medido);
IQD = C: Calculado (refere-se a um valor derivado de cálculo);
IQD = E: Estimado (refere-se a um valor fornecido através do julgamento de
uma profissional da organização).
Quanto melhor a qualidade do dado, menor será a incerteza associada e,
portanto, espera-se que no aprimoramento da coleta de dados, quando
possível, devem-se priorizar dados mensurados, calculados e estimados,
respectivamente.
3.4.2
Aproximações e Limitações
Nem sempre haverá uma disponibilidade de dados completos e confiáveis de
incertezas estatísticas para todos os parâmetros necessários. Na maioria dos
casos (ex. toneladas de combustível consumido), apenas uma parcela de dados
estará disponível. Em alguns casos, pode-se utilizar a precisão dos
instrumentos ou informações de calibração para justificar a adoção da
estatística de incerteza. Entretanto, para quantificar algumas sistemáticas de
PRELIMINAR
incertezas associadas a parâmetros e para suplementar estatisticamente as
estimativas de incerteza, o julgamento e expertise profissional serão de suma
importância.
Maiores informações tais como limitação para julgamento quantitativo da
incerteza, interpretação das estimativas de incertezas e utilização das
ferramentas de cálculo, podem ser encontradas no website do Protocolo GHG8.
4
VERIFICAÇÃO DE CARÁTER DETALHADO (DESAGREGADO)
A verificação de caráter detalhado da qualidade do inventário deve
contemplar as seguintes ações:
5
•
Verificação rigorosa acerca dos limites entre as diversas Unidades, etc.
Esta verificação é definida a partir do Organograma da empresa e pelos
limites físicos das instalações;
•
Verificação acerca da qualidade dos dados de entrada (inclusive instrumentos
utilizados) e de possível alteração das fontes de dados de consumo ou
movimentação.
REVISÃO DOS RESULTADOS FINAIS E DOS RELATÓRIOS
A revisão dos resultados finais e dos relatórios deve seguir as seguintes
etapas:
• Revisão interna, ao término de um inventário, dos aspectos técnicos e de
engenharia;
• Revisão interna gerencial para formalização da aceitação dos números
gerados, como sendo os números oficiais da CNO;
• Verificação externa por terceira parte (consultoria especializada dos
aspectos técnicos e gerenciais para validação dos resultados).
6
DEFINIÇÃO DE PROCEDIMENTOS DE FEEDBACK
Todos os resultados obtidos ao longo do processo devem ser formalmente
redistribuídos para as fontes geradoras da informação de forma a garantir as
correções necessárias.
8
www.ghgprotocol.org
PRELIMINAR
7
FORMALIZAÇÃO DE DOCUMENTOS, RELATÓRIOS E ARQUIVOS
Para sua eficácia, o procedimento deverá prever o registro de todas as etapas
que sejam consideradas vitais para a consolidação do inventário, portanto, as
informações constantes de relatórios internos e externos (o que informar e
para quem informar), deverão ser identificadas e documentadas.
PRELIMINAR
Anexo 3
Referências das Equações e
Equações Utilizadas
PRELIMINAR
REFERÊNCIAS DAS EQUAÇÕES E EQUAÇÕES UTILIZADAS
Numero
Referência
Equação
Equação 1.0
Reporting Standard.
E CO2 e = E CO2 + 21 × E CH 4 + 310 × E N 2O + ∑ (PAGi × HFC i )
Equação 2.0
Reporting Standard.
ECO2e = ECO2 + 21× ECH 4 + 310 × E N 2O
Equação 3.0
Balanço estequiométrico.
E CO2 = C combustíve l × PCI combustíve l × Fc combustíve l × FOcombustíve l ×
Equação 4.0
Conforme definição do AP-42 (Compilation of
Pollutant Emission Factors da Agência
Ambiental Americana)
ECH 4 =
E N 2O =
Equação 5.0
n
i =1
(C
combustíve l
× PCI combustíve l × FCH 4
(C
combustível
× PCI combustível × FN2O
)
103
Reporting Standard.
⎛ PAGFluido × Pfluido ⎞
⎟⎟
E CO2e = ⎜⎜
3
10
⎝
⎠
Equação 7.0
E CO2 = ∑ (Qexp i × EFexp i )
Multiplicação pelo PAG do metano
ECO2 e = 21 × E CH 4
)
10 3
Equação 6.0
Equação 8.0
44
12
n
i =1
PRELIMINAR
Numero
Referência
Equação
Equação 9.0
IPCC 2006 - Guidelines for National
Greenhouse Gas Inventories - Volume 5: Waste
Data, Chapter 2: Waste Generation,
Composition and Management Data
E CH 4 = ( Q × COD Total × CODf × FCM × F ×
Equação 10.0
Data, Chapter 2: Waste Generation,
Composition and Management Data
CODTotal =%sanitário×CODSanitário + %a lim ento × CODA lim ento +
Equação 11.0
Greenhouse Gas Inventories - Volume 5: Bio
Treat, Chapter 4: Biological Treatment of Solid
Waste
⎛ M × Fe ⎞
E CH 4 = ⎜
⎟− R
3
⎠
⎝ 10
Equação 12.0
Greenhouse Gas Inventories - Volume 5: Bio
Treat, Chapter 4: Biological Treatment of Solid
Waste
⎛ M × Fe ⎞
E N 2O = ⎜
⎟
3
⎝ 10
⎠
Equação 13.0
Data, Chapter 5: Incineration and Open
Burning of Waste,
16
) × (1 − OX )
12
%inerte × CODInerte + %madeira × CODmadeira+% poda × CODpoda
E CO 2 = (Tresíduo × TC Total × % MS × FCF ) *
44
12
PRELIMINAR
Numero
Referência
Equação 14.0
Burning of Waste,
Equação 15.0
Burning of Waste,
Equação 16.0
API (American Petroleum Institute):
Compendium of Greenhouse Gas Emission
Methodologies for the Oil and Gas
Industry, dezembro 2009
E CO 2
IPCC 2006, Volume 5, Chapter 6 (com base nas
equações do capítulo)
E CH 4 =
Equação 17.0
Equação 18.0
IPCC 2006, Volume 5, Chapter 6 - Wastewater
Treatment and Discharge
Equação 19.0
IPCC 2006, Volume 5, Chapter 6 - Wastewater
Treatment and Discharge
Equação 20.0
Conversão de unidade
Equação
E CH 4 =
Tresíduo × EFtecn
10 3
E N 2O =
Tresíduo × EFtecn
10 3
44 ⎞
⎛ DBO 5
× P × 365 ×
⎜
⎟
0,7
32 ⎠
⎝
=
10 3
(U × T × BO × MCF × Q ) − Ri
10 3
Q = P × DBO × I × 365
EN2O =
(P × PROT×365× FNPR × FNÃOCONS × FIND − NLODO) × Ef ×
ECO2 =
44
28
103
C CO2 _ Solda
10 3
PRELIMINAR
Numero
Referência
Equação 21.0
Equação
ECO2 =
Equação 22.0
E CO2 =
CC2 H 2 , Solda × tC ×
44
12
10 3
(m × FEeletrodo )
10 3
Equação 23.0
FE6010 = 12% ×
72
44
× 35% × 100% ×
= 0,068
162
12
Equação 24.0
FE7018 = 12% ×
12
44
× 30% × 100% ×
= 0,016
100
12
Equação 25.0
Greenhouse Gas Inventories - Volume 4:
AFOLU, Chapter 4: Forest Land
ECO = ∑ ( Ai × Bi × tC ×
Equação 26.0
RCO2e = RCO2
Equação 27.0
RCO2 = ∑ ( Bac × FC ac ) × (1 + Rac / ab ) × Ai ×
Equação 28.0
Reporting Standard.
2
i
i
E CO2 =
44
)
12
44
12
(C × FE )
CO2
10
3
PRELIMINAR
Numero
Referência
Equação 29.0
Protocolo Hot Climate, Cool Commerce Report:
A Service Sector Guide to Greenhouse Gas
Management (WRI, 2006) e pelo documento
Guidelines to Defra´s GHG Conversion Factors:
Methodology for Transport Emission Factors,
2008.
Equação 30.0
Fórmula de somatória
Equação
ECO 2
trecho
=
(1,09 * DA
trecho
10
× FECO2 trecho
)
3
n
E CO 2 viagem = n × ∑ E CO2 trechoi
i =1
CaCO 3 → CaO + CO 2
Equação 31.0
Fórmula da reação química
Equação 32.0
E CO 24 = M ci × 0,96 × 0,52
Industrial Processes and Product Use, Volume 3,
Chapter 2: Mineral Industry Emissions
Equação 33.0
Industrial Processes and Product Use, Chapter
4: Metal Industry Emissions-
E CO 24 = Q aço × 1,06
PRELIMINAR
Anexo 4
Documentos de Referência
PRELIMINAR
NORMAS NACIONAIS
• NBR ISO 14064:06-1 – Especificação e orientação a organizações para
quantificação e elaboração de relatórios de emissões e remoções de gases de
efeito estufa.
REFERÊNCIAS NACIONAIS
• MCT - Ministério da Ciência e Tecnologia (www.mct.gov.br);
• MME – Ministério de Minas e Energia (www.mme.gov.br);
• BEN 2010 – ano base 2009 – Balanço Energético Nacional (MME);
• ANP – Agência Nacional do Petróleo (www.anp.gov.br);
• Resolução ANP 07 de 19.03.2008 - Dispõe sobre a especificação do
biodiesel;
• Lei 11097 de 13.01.2005 - Dispõe sobre a introdução de biodiesel na matriz
energética brasileira;
• Resolução CIMA 37 de 27.06.2007 – Dispõe sobre a adição de álcool etílico
anidro à gasolina;
• Resolução ANP Nº 36 de 6.12.2005 – Dispõe sobre as especificações do
AEAC e do AEHC.
REFERÊNCIAS INTERNACIONAIS
• Global Reporting Initiative (GRI) – Conjunto de protocolos de indicadores:
EN – Meio Ambiente – Indicadores de Desempenho
(www.globalreporting.org/);
• GHG Protocol Corporate Accounting and Reporting Standard (Greenhouse Gas
Protocol) (www.ghgprotocol.org);
• IPCC (Intergovernmental Panel On Climate Change), 2006 (www.ipccnggip.iges.or.jp);
• AP-42 (Compilation of Air Pollutant Emission Factors EPA)
(www.epa.gov/ttnchie1/ap42);
PRELIMINAR
• Biodiesel Handling and Use Guidelines, US Department of Energy, 2004;
• API (American Petroleum Institute) (www.api.org);
• Compendium of Greenhouse Emissions Methodologies for the Oil and Gas
Industry, 2004;
• Hot Climate, Cool Commerce Report: A Service Sector Guide to Greenhouse Gas
Management (WRI, 2006);
• Guidelines to Defra´s GHG Conversion Factors: Methodology for Transport
Emission Factors, 2008 (DEFRA – Department for Environment Food and Rural
Affairs).